Uzayda yapılan inceleme ve keşif gezilerine uzay araştırması ya da uzay yolculuğu denir. Dünya atmosferinin sınırları dışında uzanan uzaya uçakla çıkılamaz. Jet yolcu uçakları genellikle atmosferin stratosfer katmanında, yerden yaklaşık 12 kilometreye kadar olan yüksekliklerde yol alır; balonlar da yaklaşık 40 kilometreden daha yükseğe çıkamaz. Araştırma uçakları atmosferin uzay sınırlarında uçabilir, ama dış uzaya ancak Dünya'dan roketlerle fırlatılan uzay araçlarıyla ulaşılabilir. Bu, ancak 1950'lerde başarılmıştır.
Bazı Uzay Terimleri
Bazı "uzay terimlerinin anlamlarını vererek konuya girmek yararlı olacaktır. Uzay araçlarını fırlatmak için kullanılan roketlere fırlatma araçları denir. Bir roket, geriye doğru püskürttüğü sıcak gaz kütlesinin itme kuvvetiyle çalışır; itme kuvveti roketin ileri doğru yol almasını sağlar. Bazı fırlatma araçlarında bu itme kuvveti birkaç bin tona çıkabilir. Roket itmesi için kullanılan yakıt maddeleri ile bu yakıtı yakan oksijene iticiler denir. Yakıt, gazyağı gibi bir petrol türevi olabilir; oksijen ise genellikle sıvı haldedir. Fırlatma aracının (yani roketin) hızı, kademeleridir me'yle artırılabilir; kademelendirme, üst üste oturtulmuş ve sırayla ateşlenen birkaç roketi bir arada kullanmak demektir. Her roket kademesindeki yanma sona erince, o kademe gruptan ayrılır ve yere düşer.
Uzay araştırmaları bilimine astronotik denir. Uzay yolculuğuna katılanlar ise astronot olarak adlandırılır, ama Ruslar bunlara kozmonot derler. Fırlatma aracıyla uzaya taşman yük ise uzay aracı'dır. İçinde mürettebat bulunan araçlar insanlı uzay aracı olarak tanımlanır. İnsansız uzay araçları ise yalnızca aletler, radyo donanımları taşır. Mürettebat kabini kapsül ya da modül olarak adlandırılır. İki uzay aracının uzayda buluşup birbiriyle birleşmesine kenetlenme denir. Mekik, yeniden kullanılabilen insanlı uzay aracıdır.
Uzay aracının Dünya çevresinde izlediği yol, o aracın yörünge'sidir. Dünya çevresinde belirli bir yörüngede dolanan insansız uzay araçları yapma uydu olarak tanımlanır. Ay'a, Güneş'e, gezegenlere ya da uzayın derinliklerine gönderilen insansız uzay araçlarına sonda denir. Dünya'nın çevresinde bir yörüngede
dolanmakta olan ve zaman zaman astronotlarca ziyaret edilen uzay araçları uzay istasyonu olarak adlandırılır.
Uzay Çağından Önce
İnsanoğlu uzaya açılmayı, daha bunun olanaklarının bulunmadığı çok eski tarihlerde düşlemeye başlamıştır. Öyle ki, Ay'a gitmek için kuşlara binen mucitlerden ve benzeri düşsel serüvenlerden söz eden pek çok efsane vardır. Ama ancak 19. yüzyılda büyük Fransız bilimkurgu yazarı Jules Verne, 1865'te yayımladığı Ay'a Seyahat {De la Terre â la Lune) adlı romanıyla gerçeğe çok yaklaştı. Bu romanda, astronotları taşıyan uzay aracı dev bir toptan fırlatılır; araç Ay'ın çevresinde yörüngede dolanır ve sonra da geri dönüp okyanusa iner. İngiliz romancı H. G. Wells de Dünyalar Savaşı {The W ar of the Worlds; 1898) adlı romanında, Mars'tan uzay araçlarıyla gelen yaratıkların dünyamızı istila edişini canlandırır; aynı yazar, Ay'da İlk İnsanlar {The First Man in the Moon; 1901) adlı romanında iki İngiliz astronotun Ay'a gidişini ve orada, Ay yüzeyinin altındaki dev mağaralarda yaşayanları ziyaret edişini anlatır.
Bütün bunlar eğlenceliydi, ama uzay yolculuğunu gerçekleştirme bakımından herhangi bir yarar sağlamadı. Uzay yolculuğunun ilk gerçek öncüsü, bir Rus öğretmen olan Konstantin Tsiolkovski (1857-1936) idi. Ciddi bir düşünür olan Tsiolkovski, uzay yolculuğu üzerine ilk makalesini 1893'te yayımladı. Tsiolkovski sıvı yakıtlı ve kademeli roketlere olan gereksinimi çok önceden görmüştü. Bir başka büyük öncü de Hermann Oberth (doğumu 1894) idi. Oberth 1923'te Die Rakete zu den Planetenranmen ("Gezegenler arası Uzaya Roket") adlı bir kitap yazdı; bilimkurgu türünden olmayan bu kitapta, Oberth ne yapılabileceğini ve nasıl yapılacağını göstermekteydi. Bir başka önemli kişi de, 1926'da ilk sıvı yakıtlı roketin tasarımını yapan ve bu roketi başarıyla fırlatan ABD'li bilim adamı Robert H. Goddard (1882-1945) idi.
Oberth ve uzay tutkunu başka Almanlar 1927'de Uzay Yolculuğu Derneği'ni kurdular. Daha sonra ABD'de uzay biliminin önemli adlarından biri durumuna gelecek olan Wernher von Braun (1912-77) da bu derneğe katıldı. Dernek üyelerinin Berlin yakınlarında sıvı yakıtlı roketlerle gerçekleştirdikleri ilk deneyler olağanüstü bir çabanın ürünüydü; ama bu çaba çok geçmeden askeri makamların dikkatini çekti. Askerler uzay araştırmalarında kullanılmak üzere değil, ama uzun menzilli bombardıman silahı olarak yararlanılabilecek roketler geliştirme şanslarının bulunduğunu gördüler. Derneği kapattılar ve dernek üyelerini Baltık kıyısında ıssız bir yer olan Peenemünde'ye götürdüler. Orada Braun ve arkadaşları modern güdümlü füzelerin ve fırlatma araçlarının ilk örneği olan dev "V 2" roketini geliştirdiler.
Uzaydaki İlk Adımlar
1954'te ABD ve SSCB hükümetleri, 1957-58 Uluslararası Jeofizik Yılı'nda yapma uydular fırlatacaklarını açıkladılar. Bunu ilk başaran SSCB oldu; bu ülkeden 4 Ekim 1957'de insansız uzay uydusu "Sputnik 1" fırlatıldı. {sputnik Rusça'da "yol arkadaşı" anlamına gelir.) Sputnik'in Dünya yörüngesine giren 83,6 kilogramlık kapsülündeki radyo vericisinin yaydığı sinyaller yerden alındı.
"Sputnik l"i, Kasım 1957'de fırlatılan, ilkinden çok daha büyük ve yarım ton ağırlığındaki "Sputnik 2" izledi. "Sputnik 2"de, Dünya çevresinde dolanan ilk canlı unvanını kazanan Layka adlı bir köpek bulunuyordu. İlk ABD uydusu olan, yalnızca 14 kg ağırlığındaki "Explorer 1" (explorer İngilizce'de "kâşif" anlamına gelir) Ocak 1958'de fırlatıldı. Bu uydu Dünya'nın magnetik alanına yakalanmış yüklü parçacıkların ekvatora paralel olarak ve yeryüzeyinden epeyce yüksekte oluşturdukları Van Ailen kuşaklarına ilişkin bilgiler gönderdi.
SSCB'nin 1959'da fırlattığı uzay araştırma aracı "Luna 1", Ay'ın 6.000 km kadar yakınından geçti. Aynı yıl SSCB'nin fırlattığı "Luna 2" Ay'a çarptı; "Luna 3" de, Ay'ın çevresinde dolanarak bize dönük olmayan yüzünün ilk fotoğraflarını gönderdi.
ABD de havacılık ve uzay araştırmalarını planlamak ve yönetmek üzere 1958'de, kısa adı NASA olan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi'ni kurdu. Ama SSCB bu alandaki üstünlüğünü korudu ve 12 Nisan 1961'de ilk insanlı uzay aracı "Vostok l"i fırlattı (vostok "doğu" demektir); bu aracın taşıdığı Yuri Gagarin (1934-68) Dünya çevresinde dolanan ilk insan oldu. Bundan kısa bir süre sonra, ilk ABD'li astronotlar Alan Shepard ve Virgil Grissom, "Mercury" adlı uzay aracıyla Dünya yörüngesine oturmaksızın kısa "seferler" yaptılar. İkinci SSCB kozmonotu German Stepa- noviç Titov, Ağustos 1961'de "Vostok 2" ile Dünya'nın çevresinde 17 kez dolandı. ABD' nin ilk insanlı yörünge uçuşunu ise, Şubat 1962'de "Friendship 7" adlı uzay aracıyla Dünya'nın çevresini üç kez dolanan John Glenn yaptı {friendship "dostluk" demektir).
O günlerde hem ABD'de, hem de SSCB'de güdümlü silahlardan geliştirilen fırlatma araçları kullanılmaktaydı. SSCB'nin güdümlü silahı daha ağır bir savaş başlığı taşıyacak biçimde tasarımlandığı için çok daha büyük bir uzay aracını fırlatabilmekteydi. ABD'nin 2 tonluk "Mercury" kapsülüne karşılık, "Vostok" uzay aracı neredeyse 5 ton gelmekteydi. 1964'te SSCB, bundan da ağır olan "Voshod l"i, içindeki üç kozmonotla birlikte Dünya yörüngesine sokarak önderliğini pekiştirdi {voshod "gün doğuşu" demektir). 1965'te, "Voshod 2"nin kozmonotu Aleksey Leonov kapsüle iple bağlı bir uzay elbisesi giyip,
soluyacağı oksijeni de yanına alarak, uzay aracından dışarı çıktı ve uzayda "yürüyen" ilk insan oldu.
1963'te NASA, Mercury uçuşları programını başarıyla tamamladı. Bu uçuşlar astronotların yörüngede yaşayabildiklerini, gözlemlerde bulunabildiklerini ve yerden verilen komutları izleyebildiklerini kanıtladı. NASA 1965-66'daki Gemini programıyla uzayda buluşma ve kenetlenme çalışmalarını uygulamaya koydu {gemini, "ikizler" anlamına gelen Latince bir sözcüktür). 10 Gemini uzay aracının her biri yaklaşık 3,5 ton ağırlığındaydı ve bunlarda iki astronot bulunuyordu. Gemini astronotları uzay elbiseleri giyerek araç dışında çalışma denemeleri de yaptılar. En uzun uçuş rekorunu Dünya çevresinde 206 kez dolanan "Gemini 7" kırdı.
NASA'nın 1960'lardaki uzay programının son hedefi Ay'a inmekti; ama buna hazırlık olarak başka türden bazı uçuşlar da yapıldı. Bu uçuşlar insansız uzay araştırma araçlarıyla gerçekleştirildi. Bunlardan "Ranger" {ranger "korucu" demektir) tipi uzay aracı 1964-65'te
Ay'a gönderildi ve yüzeyinin fotoğrafları çekildi; bu uzay araçları hızla Ay'a yaklaşırken yüzey fotoğraflarını çekip Dünya'ya göndermekte, daha sonra da Ay'a çarpıp parçalanmaktaydı. Bunu izleyen adım, hız kesici roketlerini ateşleyerek alçalışlarını yavaşlatan ve böylece Ay'a yumuşak iniş yapan uzay araştırma araçlarından yararlanılarak gerçekleştirilen yakın çekimlerdi. Bu uçuşlar 1966- 67'de "Surveyor" (surveyor "yerölçümcü" demektir) uzay araştırma araçlarıyla yapıldı. Bunlardan "Surveyor 3", taşıdığı tırnaklı mekanik kepçeyle Ay'ın yüzeyinden toprak örnekleri topluyor ve bunları televizyon kamerasıyla inceliyordu.
İlk insanlı inişin, Ay'ın Dünya'ya dönük yüzünde, ekvatoru boyunca uzanan dar bir şeride yapılması planlanmıştı; bu nedenle 1966-67'de "Lunar Orbiter" (Lunar orbiter "Ay yörünge aracı" demektir) sınıfı uzay araştırma araçlarıyla bu şeridin fotoğrafları çekildi. Bu araçlar Ay'ın çevresinde dolanırken yüzeye 40 km kadar yaklaşıyorlardı. Bu uzaklık, çapı 1 metrenin üstünde olan cisimlerin fotoğraflarını çekmeye olanak veriyordu.
Ay'da İlk İnsan
1961'de ABD Başkanı John F. Kennedy ülkesinin 1970'ten önce Ay'a insan indireceğine söz vermişti. Apollo programı bu görevi yerine getirmek için tasarımlandı. Hedef, Ay'a üç astronot göndermek ve onların güvenli bir biçimde geri dönmelerini sağlamaktı. Dev bir "Satürn 5" roketiyle uzaya fırlatılacak olan "Apollo" uzay aracı üç ayrı bölümden, yani modülden oluşuyordu. Ay'a iniş Ay modülünde bulunan iki astronotça gerçekleştirilecek, bu sırada üçüncü astronot, Ay çevresinde yörüngede dolanan komuta modülünde kalacaktı. Ay'ın yüzeyindeki görevler yerine getirildikten sonra Ay modülü yeniden havalanarak yörünge uçuşundaki komuta modülüyle kenetlenecekti. Ay modülündeki iki astronot komuta modülüne geçtikten sonra Ay modülü öbür modülden ayrılacak ve yalnızca komuta modülü Dünya'ya geri dönecekti. Komuta modülü denize inecek biçimde tasarımlanmıştı. "Apollo" uzay aracı ile "Satürn 5" roketinin birlikte toplam yüksekliği 111 metre, ağırlığı da 2.770 tondu.
Satürn 5. Bu dev roketin birinci kademesi gazyağı ve sıvı oksijen yakan, beş motorlu bir kümeden oluşuyordu. 2.000 ton ağırlığındaki iticinin yaklaşık 2Vı dakika süreyle toplam 3.400 tonluk bir itme kuvveti sağlaması planlanmıştı. Beş motordan dördünün doğrultusu değiştirilebiliyor ve böylece roketin eğimi ve doğrultusu denetim altında tutulabiliyordu. İkinci kademede rokette sıvı oksijen ve sıvı hidrojenden oluşan itici kullanılıyordu; beş motorlu bu roket, yaklaşık 6V2 dakika süreyle toplam 520 tonluk itme kuvveti sağlıyordu. 100 tonluk itme kuvvetindeki tek bir motordan oluşan üçüncü kademede de aynı yakıt kullanılmaktaydı. 100 tonluk itme kuvveti, Dünya yörüngesine ulaşıncaya kadar ve sonra tekrar Ay'a doğru son bir itme sağlamak için 2Vı dakika süreyle ateşleniyordu.
Apollo Uzay Aracı. Bu araç, komuta modülü, hizmet modülü ve Ay modülünden oluşuyordu. Üç astronotun Ay'a giderken ve Ay'dan dönüşte içinde yaşayacakları komuta modülü, 5,5 ton ağırlığında, koni biçiminde bir kabindi. Bu kabinin, alüminyumdan ve hava sızdırmaz biçimde yapılmış olan iç çeperi, ısı kalkanı denen plastik bileşimli bir maddeyle kaplanmıştı. Dönüş yolculuğunda Dünya atmosferiyle sürtünme sonucunda uzay aracının dış yüzeyindeki sıcaklık 2.800°C'ye kadar çıkabiliyordu. Isı kalkanı bu ısıyı soğuruyor ve plastik madde eriyerek akıp gidiyordu.
Komuta modülü, oksijen ve yakıtı taşıyan, silindir biçimli hizmet modülüne bağlanmıştı. Hizmet modülü, ayrıca uzay aracının uçuş sırasındaki manevraları için kullanılan kendi motorunu da taşıyordu. Oksijen ve hidrojen kullanan yakıt pilleri gerekli elektrik enerjisini ve mürettebatın içme suyunu sağlıyordu.
Komuta modülüyle bağlantılı olan Ay modülü iki astronotu Ay'a götürüp getirmek için tasarımlanmıştı ve oldukça hafifti. Ay modülü, iniş kademesi ve çıkış kademesi olarak iki bölümden oluşuyordu. Ay yüzeyine yumuşak iniş yapacak biçimde alçalmayı iniş kademesi sağlayacak ve iki astronot iniş sırasında bu kademede bulunacaktı. Ay'ın yüzeyindeki görev tamamlandıktan sonra iniş kademesi, çıkış kademesi için bir platform oluşturacak,çıkış kademesi bu platformdan fırlatılarak komuta modülüyle kenetlenecek, iniş kademesi ise Ay'da kalacaktı.
1967'deki yer denemeleri sırasında, "Apollo" uzay aracında çıkan bir yangın sonucunda, içeride çalışmakta olan üç astronot yaşamını yitirdi ve bu yüzden program ciddi bir gecikmeye uğradı. Tasarımda çeşitli değişiklikler yapıldı ve çok sayıdaki insansız deneme uçuşundan sonra 1968'de programın ilk insanlı uçuşu "Apollo 7" ile gerçekleştirildi ve üç astronot Dünya yörüngesine çıktı.
Aralık 1968'de "Apollo 8" Ay'a ilk insanlı uçuşu gerçekleştirdi ve Dünya'ya geri dönmeden önce Ay'ın çevresini 10 kez dolandı. Mart 1969'da "Apollo 9" Ay modülünü denedi ve aynı yılın mayısında "Apollo 10" Ay çevresinde 31 kez dolandı. Bu uçuşlarla, Ay'a ilk insanlı inişi gerçekleştirecek olan "Apollo 11" için fırlatılma hazırlıkları tamamlanmış oldu.
Ay'a iniş 20 Temmuz 1969'da gerçekleştirildi. Neil Armstrong ve Edwin Aldrin'i taşıyan Ay modülü "Eagle" (eagle "kartal" demektir) Sessizlik Denizi olarak adlandırılan bölgeye indi. Yeryüzündeki milyonlarca insan "Bu bir insan için küçük, ama insanlık için dev bir adım" sözleriyle Ay'a ilk adımını atan ve böylece Ay'a ayak basan ilk insan unvanını kazanan Armstrong'u bu tarihsel anda televizyon ekranlarından izledi. Aldrin, Arms- trong'a katıldı ve birlikte, iki saat kadar uzay aracının dışında kalarak fotoğraf çektiler, bilimsel deneyler yaptılar ve kay aç örnekleri topladılar. Ay'ın üstünde 21V2 saat kaldıktan sonra "Eagle" havalandı ve Ay yörüngesinde dolanmakta olan, Michael Collins'in yönetimindeki komuta modülü "Co- lumbia" ile buluştu. Ay'a bırakılan bir levha üzerine şu sözler yazılmıştı: "Dünya gezegeninden gelen insanlar ilk kez İS Temmuz 1969'da burada Ay'a ayak bastılar. Biz, bütün insanlık adına barışçıl amaçlarla geldik." Mürettebat 24 Temmuz'da başarılı bir biçimde Dünya'ya geri döndü.
Bu tarihsel inişi insanlı beş iniş daha izledi ve her bir seferinde Ay'ın yeni bir bölgesinde incelemeler yapıldı. Bu inişler "Apollo 12" (Kasım 1969), 14 (Şubat 1971), 15 (Temmuz 1971), 16 (Nisan 1972) ve "Apollo 17" ile (Aralık 1972) gerçekleştirildi. Nisan 1970'te "Apollo 13"ün uçuşu, yolculuk sırasında gerçekleşen bir patlamanın hizmet modülünü hasara uğratması üzerine yarıda kaldı; ama, astronotlar Ay modülünden enerji sağlayarak güvenlik içinde Dünya'ya geri döndüler.
Sonuncu ve en uzun Apollo uçuşunu gerçekleştiren "Apollo 17", fırlatmanın gece yapıldığı tek uçuştu. Eugene Cernan ve jeolog Harrison Schmitt, Durgunluk Denizi'nin güneydoğu kıyısına yakın, dar bir vadiye indiler ve komuta modülü pilotu Ronald Evans ile tekrar buluşup Dünya'ya geri dönmeden önce Ay yüzeyinde 75 saat kaldılar.
Böylece Apollo programı ve bir süre için insanlı Ay yolculukları sona erdi. Bütün bir Apollo programı boyunca astronotlar Ay' dan Dünya'ya toplam 385 kg ağırlığında toprak ve kayaç örnekleri taşıdılar; bu örneklerden sağlanan bilgiler hâlâ bilim adamlarınca incelenmektedir.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder